Что такое УЗИ Доплера (допплерометрия)?

Эффект Доплера основан на изменении частоты сигнала при отражении от движущихся предметов, по сравнению с первоначальной. При этом регистрируется сигнал в виде доплеровского спектра, то есть идет «подсчет» колебаний с разными частотами за определенный временной промежуток и отображение его в виде светящихся точек разной интенсивности, которая зависит от количества частиц, движущихся с одной скоростью. Так как эффект Доплера позволяет с большой точностью оценивать скорости движения, в ультразвуковой (УЗ) диагностике он используется для оценки кровотока в сосудах. Такое исследование называется допплерометрия, или УЗИ Доплера, и может проводиться в двух режимах:

1. Постоянный волновой (идет постоянное излучение ультразвуковых сигналов)
2. Импульсный (излучение идет циклами импульсов).

Кроме этого, возможно использование цветового допплеровского картирования (ЦДК), заключающегося в регистрации скоростей кровотока, кодируемых разными цветами, и накладываемых на обычное двумерное УЗИ-изображение. Получающиеся изображения называются картограммами.

информацияДопплерометрия получает все более широкое распространение в акушерстве, так как позволяет при помощи неинвазивной (атравматичной, бескровной) процедуры УЗИ определить состояние беременной женщины и ребенка.

Нормы УЗИ Доплера при беременности

Система мать-плацента—плод является уникальной и существует только 9 лунных или 10 акушерских месяцев (акушерский месяц составляет ровно 4 недели, а лунный или календарный – 30-31 день). Ее нормальное состояние и развитие обеспечивается за счет формирования третьего круга кровообращения, который соединяет маму и ребенка на весь период беременности. Оценка гемодинамики (движение крови по сосудам) в этой системе является очень важным для своевременной диагностики патологии, как со стороны матери, так и со стороны плода. УЗИ Доплера дает достаточно полную информацию о состоянии кровотока в сосудах матки, плаценты, плода, но оно не должно использоваться в качестве скрининга (то есть проводиться всем беременным), так как используется большая мощность излучения, чем при обычном УЗИ. Показания к проведению допплерометрии:

• Со стороны матери (сахарный диабет, артериальная гипертензия, заболевания почек, сосудистой системы, гестоз)
• Со стороны плода (многоплодная беременность, маловодие, задержка внутриутробного развития — ЗВУР, преждевременное созревание плаценты)
• Отягощенный анамнез (сведения, полученные от женщины о предыдущих беременностях, – внутриутробная гибель плода, ЗВУР, гестоз).

УЗИ Доплера обычно начинают с изучения маточно-плацентарного кровотока (кровотока в маточных артериях). Оно проводится с обеих сторон, так как в 70% случаев при таком тяжелом осложнении беременности, как гестоз, нарушение кровотока регистрируется только с одной стороны. Для оценки скоростей кровотока в маточных сосудах обычно используется такой параметр, как индекс резистентности (ИР):

ИР= (С – Д)/ С,

где С – максимальная систолическая скорость кровотока;

Д – конечная диастолическая скорость кровотока.

Систола – сокращение левого и правого желудочков сердца с выбросом крови в аорту и легочной ствол.

Диастола – расслабление сердечной мышцы в интервале между сокращениями (систолой).

Изучать гемодинамику в сосудах принято исходя из систолы и диастолы сердца. Причем, ИР рассчитывается в нескольких кардиоциклах, а потом выводится среднее значение.

Для правильного понимания процессов, происходящих в маточно-плацентарной системе, рассмотрим вкратце процесс внедрения плодного яйца в полости матки. Имплантация (процесс прикрепления плодного яйца к стенке матки и его «вживления» в стенку) происходит постепенно. Эндометрий (слизистая оболочка полости матки) претерпевает изменения, подготавливающие его к имплантации, а затем происходит прикрепление плодного яйца к стенке матки.

Далее начинает формироваться плацента. По мере прогрессирования беременности изменяется и сосудистое русло: стенки спиральных артерий теряют свою мышечную и эластическую оболочку, сосуды становятся нечувствительны к прессорным (повышающим давление в сосуде за счет его сокращения) эндогенным (внутренним) агентам.

Этот процесс полностью заканчивается к 16 неделям беременности, когда полностью формируется низкорезистентный (малочувствительный) бассейн маточно-плацентарной системы. Поэтому допплерометрию ранее проводить неинформативно, и оптимально совместить ее с УЗИ в 20-24 недели. Нормы индекса резистентности представлены в таблице.

Нарушения в маточно-плацентарно-плодовой системе возникают из-за неправильной имплантации плодного яйца и дальнейшего развития плаценты, когда изменения спиральных артерий происходят не в полном объеме. Нарушения при УЗИ Доплера в маточных артериях проявляются как снижение диастолического компонента (превышение 95 процентиля от норм ИР). Важным преимуществом допплерографии является возможность на основании ИР во втором триместре спрогнозировать нарушения плодово-плацентарного кровотока в третьем триместре (то есть можно предположить развитие гестоза, СЗРП и др., и провести адекватную профилактику).

После изучения маточных артерий, исследуются артерии пуповины и сосуды плода (аорта и средняя мозговая артерия). Это необходимо для совокупной оценки тяжести нарушения кровотока в системе мать-плацента-плод, а также понимания компенсаторных возможностей (приспособительная реакция организма в ответ на действие повреждающего фактора). Средняя мозговая артерия исследуется при помощи ЦДК. Показания для исследования плодово-плацентарного кровотока в общем схожи с показаниями для исследования кровотока в маточных артериях (плюс резус-конфликт, неиммунная водянка плода, ВПР, аномалии сосудов пуповины, патологические типы кардиотокограмм и другие). Для оценки плодово-плацентарного кровотока используется ряд индексов:

1. ИР (смотри выше),
2. Систоло-диастолическое отношение: СДО = С/Д
3. Пульсационный индекс: ПИ= (С — Д)/М, где М – средняя скорость кровотока.

В норме кровоток одинаков в обеих артериях пуповины (каждая артерия несет кровь примерно к половине плаценты, поэтому разность показателей должна насторожить врача в плане односторонних нарушений в сосудистой сети). Нормальные показатели ИР артерий пуповины представлены в таблице.

Нарушения, определяемые допплерометрией

Нарушение кровотока в плодово-плацентарной системе при УЗИ Доплера проявляется увеличением ИР в сосудах пуповины и аорты выше нормальных значений, тогда как исследование при этом кровотока в средней мозговой артерии плода отмечает снижение индексов ниже нормативных значений. Это объясняется централизацией кровотока (то есть кровоснабжение жизненно важных органов плода в первую очередь – мозг, сердце, надпочечники). Таким образом, допплерометрия сосудов плодово-плацентарной части кровотока позволяет на более ранних стадиях определить изменения кровотока и провести своевременную терапию или бережное родоразрешение при отсутствии эффекта от лечения.

Классификация нарушений маточно-плацентарно-плодового кровотока (по Медведеву):

I степень:

А – нарушение маточно-плацентарного кровотока при сохранении плодово-плацентарного;

Б – нарушение плодово-плацентарного при сохраненном маточно-плацентарном кровотоке;

II степень: одновременное нарушение маточно-плацентарного и плодово-плацентарного кровотока, не достигающее критических значений;

III степень: критические нарушения плодово-плацентарного кровотока при сохраненном или нарушенном маточно-плацентарном кровотоке.

Между степенью нарушения кровотока и частотой и тяжестью осложнений (гестоз, СЗРП, внутриутробная гипоксия), а также состоянием новорожденного есть прямая взаимосвязь. Для каждой степени существуют свои особенности ведения беременности:

При I степени – динамическое наблюдение и проведение терапии, улучшающей кровоток с обязательным контролем КТГ (кардиотокография – запись сердцебиения плода), УЗИ и допплерометрии 1 раз в 5-7 дней. При отсутствии ухудшений беременность пролонгируется до срока родоразрешения. При ухудшении показателей обязателен ежедневный контроль КТГ и УЗИ Доплера и при необходимости досрочное родоразрешение. При нормальном состоянии плода возможны роды per vias naturalis (через естественные родовые пути).

При II степени – КТГ и допплерометрия проводится 1 раз в 2 дня также при адекватной терапии. При ухудшении показателей ставится вопрос о досрочном родоразрешении.

III степень нарушений чаще всего является прямым показанием к досрочному родоразрешению.

Кроме исследования кровотока в сосудах УЗИ Доплера используется для допплерэхокардиографии (изучение кровотока в сердце плода внутриутробно). Данный метод на сегодняшний момент выходит на первое место в исследовании гемодинамики в сердце плода, при этом применяется ЦДК и импульсная допплерография с оценкой трех основных параметров: скорости, направления и характера (однородность, турбулентность) кровотока. Данный метод позволяет выявить наиболее сложные врожденные пороки сердца.

Допплерэхокардиогафия проводится по следующим показаниям:

• СЗРП плода и другие патологические состояния плода, где оценка внутрисердечной гемодинамики является важным прогностическим признаком;
• Аномальное изображение сердца при обычном УЗИ;
• Уточнение врожденных пороков сердца;
• Определение характера и степени тяжести нарушений гемодинамики;
• Наличие нарушений сердечного ритма;
• Расширение камер сердца при рутинном УЗИ.

Также допплерография используется при подозрении на экстракардиальные (внесердечные) аномалии:

• Аневризма вены Галена (крупный мозговой сосуд);
• Врожденные пороки развития легких, органов брюшной полости и почек;
• Приращение плаценты (патология, при которой плацента врастает в стенку матки и не отделяется самопроизвольно в третьем периоде родов);
• Аномалии сосудов (единственная артерия пуповины и предлежание сосудов).

ЦДК и импульсная допплерометрия также используется для диагностики такой серьезной патологии как пузырный занос, который является частным случаем трофобластической болезни (ТБ). ТБ является одной из самых опасных патологий, которые проявляются обычно в первом триместре беременности и могут привести к появлению злокачественного новообразования (хорионкарцинома), которое ранее приводило к очень высокой летальности. При этой патологии не происходит нормального развития эмбриона, а плацента разрастается в виде пузырей, которые заполнены жидкостью. Самым серьезным в плане прогноза развития злокачественной опухоли является инвазивный (инвазия – проникновение в окружающие ткани) пузырный занос, когда аномальные ткани прорастают в стенку матки. Так как эти структуры хорошо кровоснабжаются, то для диагностики стало широко применяться ЦДК, что позволяет на более ранних сроках установить диагноз и провести необходимое лечение.

Вредно ли УЗИ Доплера?

В настоящее время отмечается тенденция к использованию в ультразвуковой диагностике технологий, которые требуют высокой мощности излучения (это касается и допплеровского исследования). Поэтому вопрос безопасности УЗИ стоит очень остро особенно у беременных. К каждому ультразвуковому датчику в сопровождающей документации указаны характеристики прибора для каждого режима работы. Кроме того, есть регламентирующие документы, которые отражают предельно допустимые воздействия на ткани ультразвуковой волны. Специалисты УЗИ должны в своей работе руководствоваться принципом ALARA (As Low As Reasonably Achievable – так низко, как разумно достижимо), то есть каждый специалист должен понимать возможности аппарата, но использовать их тогда, когда польза превышает возможный вред. Для этого на ряде аппаратов установлены показатели:

• Термальный индекс (предупреждает о возможном перегреве тканей во время исследования). Этот индекс важен особенно при исследовании костной ткани (второй и третий триместр беременности – исследование костей черепа, позвоночника, конечностей плода), так как она наиболее подвержена нагреванию.
• Механический индекс (этот индекс оценивает нетермические процессы в тканях при УЗИ – кавитацию, которая может вызвать потенциальное повреждение тканей).

Точных данных о вреде и безопасности УЗИ и, в частности, допплерометрии нет, так как исследования проводятся не на человеке, а в водной среде и на подопытных животных. Поэтому, потенциальный риск проведения исследования должен быть меньше полученной полезной информации.

Дополнительно Эффект Доплера и основанные на нем методики получили широкое применение в акушерской практике, так как позволяют не только выявлять патологию в системе мать-плацента-плод, но и прогнозировать возможные осложнения беременности.